近日，西北农林科技大学食品学院王建龙教授团队联合北京大学郭少军教授团队在《Angewandte Chemie International Edition》发表题为“Energy-Efficient Electrosynthesis of High Value-Added Active Chlorine Coupled with H2 Generation from Direct Seawater Electrolysis through Decoupling Electrolytes”的研究性论文。西北农林科技大学朱文新副教授为本文第一作者，西北农林科技大学王建龙教授和北京大学郭少军教授为本文共同通讯作者。

图a: 酸-盐水混合电解系统应用概念图；图b: 半流动式酸-盐水混合电解装置；图c: 利用该装置制备活性氯电解水应用于豌豆苗生产示意图；图d: 活性氯电解水控制豌豆苗表面天然大肠菌群数量；图e：活性氯电解水促进豌豆苗生长。

通过盐水电解所产生的电生功能水具有环境友好、成本低廉、使用简便、对病虫害不产生耐药性等优势，已在食品安全、环境消杀、农业生产等领域受到广泛关注。然而，盐水电解系统本身的高能耗以及阴极产物的高附加值利用问题，却一直未得到较好地解决。

基于此，本研究通过计算电解系统中半反应的热-动力学发生条件，创新性地将酸性析氢反应和盐水氯氧化反应耦合在同一个电解系统中，实现了盐水电解系统槽压的大幅降低，只需要1.59 V的电压即可达到10 mA cm-2的电流密度，相比于传统盐水电解系统而言，能耗降低了27.7%。这种酸-盐混合电解系统可以进一步升级为酸-海水混合电解系统，在大幅降低天然海水电解系统制备活性氯和氢燃料能耗的同时，利用该系统中的酸化海水可以完全避免天然海水电解系统中钙、镁沉积物的形成。研究人员进一步搭建了半流动式酸-盐混合电解装置用于实时制备活性氯电解水，并发现其能够快速杀灭大肠杆菌和金黄色葡萄球菌。同时，研究人员发现，所制备的活性氯电解水能够在一定程度上控制豌豆苗表面的天然大肠菌群数量，并且促进豌豆苗的生长。

该研究论文受到了《Angewandte Chemie International Edition》编辑的高度认可，被选为本期VIP论文（Very Important Paper）。

该研究得到了国家重点研发计划国际合作重点专项、陕西省科技创新团队等项目资助。

文章链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202319798